2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11470009
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
稲垣 暢也 秋田大学, 医学部, 教授 (30241954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 哲史 秋田大学, 医学部, 助教授 (80251552)
山田 勝也 秋田大学, 医学部, 助手 (40241666)
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| Keywords | ATP感受性K^+チャネル / ノックアウトマウス / 黒質網様部 / 低酸素 / 代謝ストレス / 神経細胞 / 全身けいれん / 高山病 |
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| Research Abstract |
ATP感受性K^+(K_<ATP>)チャネルは、細胞内のATPによって開閉が調節されるK^+チャネルである。このチャネルは膵β細胞においてはグルコース刺激によるインスリン分泌の鍵となる分子であるが、神経細胞における役割は不明である。従来より、脳では、K_<ATP>チャネルが全身けいれんの制御に重要な黒質網様部(SNr)において多量に発現していることが知られていた。そこで、黒質網様部(SNr)に焦点を当て、まず、SNrにはABC蛋白であるSUR1と内向き整流性K^+チャネルKir6.2で構成される膵β細胞型のK_<ATP>チヤネルが発現することを明らかにした。次に、Kir6.2のノックアウト(KO)マウスを用いて、低酸素条件下では、SNrのK_<ATP>チャネルが活性化することによって細胞膜が過分極し、神経活動が低下することにより、全身けいれん、発症が防御されることを明らかにした(Science292:1543-1546)。以上の結果は、SNrの膵β細胞型のK_<ATP>チャネルは、低酸素などの代謝ストレス時に活性化することにより、全身けいれんの発症を抑制する可能性を示唆している。
次に、低酸素による全身けいれん発症におけるK_<ATP>チャネル活性化薬の効果を検討する目的で、最近、マウスの脳室内にK_<ATP>チャネルの活性化薬を持続注入するシステムを確立した。一方、最近、中等度の低酸素に数時間暴露された時の脳浮腫にK_<ATP>チャネルが関与していることを見いだした。現在、K_<ATP>チャネルが高山病の発症に関与する可能性を検討中である。
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[Publications] Yamada, K., et al.: "ATP-sensitive potassium channels in the brain : a sensor of hypoxic conditions"New in Physiological Science. (in press). (2002)
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[Publications] Ogura, T., et al.: "CIC-3B, a novel CIC-e splicing variant that interacts with EBP50 and facilitates functional expression of ORCC"The FASEB Journal. (in press). (2002)
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[Publications] Furukawa, T., et al.: "Phosphorylation and functional regulation of CIC-2 chloride channels expressed in Xenopus oocytes by M cyclin-dependent protein kinase"Journal of Physiology. (in press). (2002)
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[Publications] Yamada, K., et al.: "A role for neuronal K_<ATP> channels in metabolic control of the seizure gate"Trends in Pharmacologycal Sciences. 22. 601-602 (2001)
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[Publications] Furukawa, T., et al.: "Specific interaction of the potassium channel β-subunit minK with the sarcomeric protein T-cap suggests a T-tubule-myofibril linking system"Journal of Molecular Biology. 313. 775-784 (2001)
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[Publications] Yamada, K., et al.: "Protective role of ATP-sensitive potassium channels in hypoxia-induced generalized seizure"Science. 292. 1543-1546 (2001)
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[Publications] 稲垣暢也, 他: "ABCタンパク質-生体防御のABC- 遺伝子から疾患まで"診断と治療社. 82 (2002)
